专题9-人船模型-高考物理动量常用模型(原卷版)

高考物理《动量》常用模型最新模拟题精练专题9人船模型一、选择题1.（2023湖北四市七校联盟期中联考）如图所示，质量为3m、半径为R的光滑圆弧形槽静止在光滑水平面上，质量为m的小钢球从槽的顶端A处静止释放，不计一切阻力，重力加速度为g，在此后的过程中，下列说法正确的是（）A.小钢球和圆弧形槽组成的系统动量不守恒B.小钢球运动到圆弧槽B处时速度为C.小钢球运动到圆弧槽B处时，此圆弧槽的对地位移大小可能为RD.小钢球运动到圆弧槽B处时，此小钢球的对地位移大小可能为R2.（2023湖北孝感重点高中期中联考）如图，质量为m的人站在质量为M的车的一端，m>M，车相对于地面静止。在人由一端走到另一端的过程中，人重心高度不变，空气阻力、车与地面间的摩擦力均可以忽略不计（）A.人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小B.人发生的位移大小大于车发生的位移大小C.人运动越快，人和车的总动量越大D.不管人运动多快，车和人的总动量不变3.（2023湖北六校期中联考）生命在于运动，体育无处不在，运动无限精彩。如图所示，质量为450kg的小船静止在平静的水面上，质量为50kg的人在甲板上立定跳远的成绩为2m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（）A.人在甲板上向右散步时，船也将向右运动B.人在立定跳远的过程中船相对地面保持静止C.人在立定跳远的过程中船相对地面后退了0.4mD.人相对地面的成绩为1.8m。4.（2023湖南名校联盟期中）如图，质量和半径都相同的四分之一光滑圆弧体静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点和水平面相切，圆弧的半径为。圆弧体锁定，圆弧体可以自由滑动，一个小球从圆弧体的最高点由静止释放，在圆弧体中上升的最大高度。已知重力加速度大小为，则（）A.小球在圆弧体最高点滑下到分离过程中，小球与圆弧体组成的系统动量守恒B.小球与圆弧体的质量之比为1：2C.小球在圆弧体最高点滑下到分离过程中，圆弧体后退的距离为D.若圆弧体没有锁定，则圆弧体最终获得的速度大小为5.（2022安徽巢湖一中等十校联盟最后一卷）如图，一质量为2m、半径为R的四分之一光滑圆弧槽，放在光滑的水平面上，底端B点切线水平，有一质量为m、可视为质点的小球由槽顶端A点静止释放。不计空气阻力，在小球下滑至槽底端B点的过程中，下列说法正确的是（）A.若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统动量守恒B.若圆弧槽不固定，小球水平方向的位移大小为C.圆弧槽固定和不固定两种情形下，小球滑到B点时的速度之比为D.圆弧槽固定和不固定两种情形下，圆弧槽对地面的最大压力之比为9:76.（2022河南南阳一中质检）如图所示质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，然后滑入轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量，滑块与轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A.滑块从A滑到C的过程中滑块和小车系统的动量不守恒B.滑块滑到B点时（可认为B点仍处于圆弧轨道上），滑块对小车的压力大小为C.滑块从A滑到C的过程中小车相对于地面的位移等于D.L、R、三者的关系为7.（2022重庆巴蜀中学高考适应性考试）如图6所示，有一边长为L的正方体木块，静止于光滑水平面上，木块内部有一从顶面贯通至底面的通道。已知木块质量为M=3m，一个质量为m的小球由静止开始从轨道的一端运动到另一端，在该过程中，木块的对地位移应为A.34L B.12L C.13L 8．（2022北京平谷模拟）如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平桌面上，小车的上表面是半径为R的光滑半圆形轨道。小车两侧距离桌面边缘的水平距离均为R。质量为m的小球从小车上圆形轨道右侧的最高点由静止释放，已知M>m。下列说法正确的是A．小球由静止释放后，小球的机械能守恒B．小球由静止释放后，小球和小车组成的系统的动量守恒C．小球到达圆弧轨道左侧最高处时，小车的速度为零D．小车的左边外侧始终不会伸出桌面左边缘，小车的右边外侧会伸出桌面右边缘9.（2022湖北武汉高二质检）如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块（可视为质点）从小车上的A点由静止开始沿轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知M=3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A.滑块从A滑到C的过程中，滑块和小车组成的系统动量守恒B.滑块滑到B点时的速度大小为C.滑块从A滑到C的过程中，小车的位移大小为D.水平轨道的长度。10.（2022河南洛阳一模）如图，一质量为3m的容器静止在光滑水平面上，该容器的内壁是半径为R的光滑半球面，在容器内壁的最高点由静止释放一质量为m的小滑块P，重力加速度为g．下列说法正确的是

A.P滑到最低点时的动能为mgRB.P从开始到最低点过程中机械能减少了C.P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度小于RD.P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度等于R11.（2021云南保山模拟）如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h0高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为34hA.小球和小车组成的系统动量守恒B.小车向左运动的最大距离为1C.小球离开小车后做斜上抛运动D.小球第二次能上升的最大高度满足112.（2021辽宁模拟预测12）如图所示，质量为M的车静止在光滑水平面上，车右侧内壁固定有发射装置。车左侧内壁固定有沙袋。把质量为m的弹丸最终射入沙袋中，这一过程中车移动的距离是S，则小球初位置到沙袋的距离d为（）A． B． C． D．13．（2020全国高考信息卷8）一小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右)。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为A．B．C．D．A14光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A，斜面质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是()A．FN＝mgcosαB．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcosαC．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D．此过程中斜面向左滑动的距离为eq\f(m,M＋m)L15.如图所示，一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h.今有一质量为m的小物体，沿光滑斜面下滑，当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是()A．eq\f(mh,M＋m) B．eq\f(Mh,M＋m)C．eq\f(mhcotα,M＋m) D．eq\f(Mhcotα,M＋m)16.质量为m的人在质量为M的小车上从左端走到右端，如图所示，当车与地面摩擦不计时，那么()A．人在车上行走，若人相对车突然停止，则车也突然停止B．人在车上行走的平均速度越大，则车在地面上移动的距离也越大C．人在车上行走的平均速度越小，则车在地面上移动的距离就越大D．不管人以什么样的平均速度行走，车在地面上移动的距离相同17．质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为h的高空中．现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳长度至少为A．B．C．D．18．如图所示，一个质量为m=50kg的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为M=20kg，当静止时人离地面的高度为h=5m，长绳的下端刚好和水面接触。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地高度约是（可以把人看做质点）（）A．5mB．3.6mC．2.6mD．8m19．如图所示，小车(包括固定在小车上的杆)的质量为M，质量为m的小球通过长度为L的轻绳与杆的顶端连接，开始时小车静止在光滑的水平面上．现把小球从与O点等高的地方释放(小球不会与杆相撞)，小车向左运动的最大位移是（）A． B． C． D．20．一装有柴油的船静止于水平面上，若用一水泵把前舱的油抽往后舱，如图所示．不计水的阻力，船的运动情况是()A．向前运动 B．向后运动C．静止 D．无法判断21．一辆小车置于光滑水平面上，车左端固定一水平弹簧枪，右端装一网兜．若从弹簧枪中发射一粒弹丸，恰好落在网兜内，结果小车将(空气阻力不计)()A．向左移动一段距离停下 B．在原位置没动C．向右移动一段距离停下 D．一直向左移动22光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示．将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是()A．FN＝mgcosαB．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcosαC．滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D．此过程中斜面体向左滑动的距离为eq\f(m,M＋m)L23质量为M的小车置于光滑的水平面上，左端固定一根水平轻弹簧，质量为m的光滑物块放在小车上，压缩弹簧并用细线连接物块和小车左端，开始时小车与物块都处于静止状态，此时物块与小车右端相距为L，如图所示，当突然烧断细线后，以下说法正确的是()A．物块和小车组成的系统机械能守恒B．物块和小车组成的系统动量守恒C．当物块速度大小为v时，小车速度大小为eq\f(m,M)vD．当物块离开小车时，小车向左运动的位移为eq\f(m,M)L24如图所示，在光滑的水平面上有一静止的物体M，物体M上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，A、B为同一水平直径上的两点，现让小滑块m从A点由静止下滑，则()A．小滑块m到达物体M上的B点时小滑块m的速度不为零B．小滑块m从A点到C点的过程中物体M向左运动，小滑块m从C点到B点的过程中物体M向右运动C．若小滑块m由A点正上方h高处自由下落，则由B点飞出时做竖直上抛运动D．物体M与小滑块m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒25．一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车上左、右两端，当两人同时相向而行时，发现小车向左移动，则()A．若两人质量相等，必定v甲>v乙B．若两人质量相等，必定v甲<v乙C．若两人速率相等，必定m甲>m乙D．若两人速率相等，必定m甲<m乙26．一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子向上爬时，下列说法不正确的是()A．气球可能匀速上升B．气球可能相对地面静止C．气球可能下降D．气球运动速度不发生变化27．如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点。用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动，碰撞后又静止二．计算题1．.（2021湖南名校质检）如图所示，质量为的小圆环A套在足够长的光滑水平杆上，位于水平地面上M点的正上方；小物块B的质量为m，通过长度为L的轻绳与A连接，初始时轻绳处于水平状态.某时刻由静止释放B，B到达最低点时的速度恰好与水平地面相切，并且此时轻绳恰好在与B的连接处断裂，之后B在水平地面上向右运动，一段时间后在N点平滑进入内壁光滑的竖直固定细圆管，圆管的半径，B在N点平滑离开圆管时的速度可能向左，也可能向右.已知物块B与水平地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度为，求：（1）轻绳断裂时物块A、B各自的速度大小；（2）物块B由静止释放至最低点的过程中的位移大小；（3）若M、N两点间的距离也为L，物块B刚过N点时对圆管的压力大小；（4）以M点为坐标原点，水平向右为正方向建立直线坐标系Ox，N点的坐标用表示，写出物块B在水平地面上的速度减为零时的坐标x与的关系式（物块B达到管道最高点即可做完整的圆周运动）..2.如图所示，质量为m、半径为r的小球，放在内半径为R，质量为3m的大空心球内，大球开始静止在光滑水平面上，当小球由图中位置无初速度释放沿内壁